Zijn waterstofpanelen de groene energie voor de toekomst?

Het team van KU Leuven onderzoekt of waterstofpanelen de groene energie van de toekomst kunnen zijn. © KU Leuven – Rob Stevens

‘Zonlicht en waterdamp: meer heb je niet nodig om iedereen overal van energie te voorzien’, zegt professor en bio-ingenieur Johan Martens. Drie vragen over waterstofpanelen die de transitie naar groene energie in een stroomversnelling moeten brengen.

Kennis kent geen einde: 600 jaar Wonderzoek
KU Leuven viert 600 jaar en Knack feest mee: een heel jaar lang vind je om de twee weken op knack.be een artikel over een thema waarrond onderzoekers van KU Leuven sterk wetenschappelijk werk leverden.

Ruim vijftien jaar geleden begon de bio-ingenieur met zijn onderzoeksgroep te bouwen aan een miniatuurzonnepaneeltje dat brandstof kan leveren op basis van licht en lucht. Het onderzoek vertaalde zich in concrete resultaten: in één van de hallen van de universitaire proefboerderij TRANSfarm rollen de eerste waterstofpanelen van de lopende band. Tegen 2027 wil spin-off Solhyd semigeautomatiseerde productielijnen klaar hebben die duizenden panelen per jaar kunnen leveren. Worden waterstofpanelen de energievorm van de toekomst?

1. Hoe werkt het?

Eenvoudig uitgelegd gaat het om een module die water uit de lucht opvangt en daarna gaat voeden aan elektrodes. Het water wordt via de elektriciteit van het zonnepaneel opgesplitst in waterstof en zuurstof. De waterstof in gasvorm wordt dan via een soort uitlaat opgevangen in een tank. De waterstofpanelen zetten licht en lucht rechtstreeks om in waterstofgas met een piekefficiëntie van 15 procent. Dat is hoger dan bij de klassieke manieren om waterstof te produceren.

Concreet kan zo’n waterstofpaneel in Belgisch weer op jaarbasis gemiddeld 250 liter per dag produceren. Om een idee te geven: met de opbrengst van twee waterstofpanelen kan je dagelijks een maaltijd koken voor zes personen. Dat proces gaat zeer snel: je ziet letterlijk waterstofbelletjes in het water van de uitlaat verschijnen, zodra het zonlicht het oppervlak van het waterstofpaneel raakt.

De werking van waterstofpanelen. © Solhyd

2. Hoe groen zijn waterstofpanelen?

Het team van Martens doet onderzoek naar zogeheten groene waterstof. Vandaag wordt vooral grijze waterstof geproduceerd, op basis van fossiele brandstoffen als aardgas en steenkool. Je kan ook waterstof maken met alternatieve technologieën, zoals elektrolyse. Dan stuur je een elektrische stroom door water, waarbij zuurstof en waterstofgas ontstaat. Op zich een proces zonder vervuiling, maar je hebt er wel elektriciteit bij nodig, en die komt vaak ook nog uit fossiele brandstoffen. Bij groene waterstof komt die elektriciteit volledig uit duurzame bronnen, zoals zonne- en windenergie.

Waterstofpaneel. © KU Leuven – Rob Stevens

3. Zijn waterstofpanelen overal inzetbaar?

Het unieke aan het waterstofpaneel is dat het een alles-in-éénsysteem is, dat volledig autonoom kan werken én CO₂-neutraal is. ‘Er is geen aansluiting nodig op het elektriciteitsnet of op de waterleiding, dankzij de zonne-energie en de waterdamp uit de lucht. Je legt ook geen beslag op water, dat in sommige delen van de wereld zeer schaars is. In principe kan je dit toestel zelfs gebruiken in de woestijn, want ook daar zit in elke kubieke meter lucht ongeveer 5 gram water.

Blijft de vraag: worden waterstofpanelen dé energievorm van de toekomst? Johan Martens is er nuchter over: ‘Onze samenleving is bezig aan een elektrificatie, maar we zullen onze energiebehoeften nooit 100 procent kunnen vervullen met elektriciteit alleen. De energiemix zal altijd dat blijven: een mix. Ik denk dat waterstof zijn plaatsje verdient in het niet-elektrische deel daarvan. Moge de beste technologie winnen!’